duplicador de voltaje sin inductor de la bomba de carga de alto amperaje

Consigue un inductor y haz esto bien. Las bombas de carga son inherentemente ineficientes y están limitadas a corrientes relativamente bajas. Esto se debe en parte a la baja eficiencia, y en parte a los grandes condensadores que se necesitarían para bombear alta corriente. El paso de 12 V a 20 V a 5 A (100 W) está waaaaaayyyyyyy más allá del rango práctico de la bomba de carga. Fahgeddaboudit!

La respuesta obvia es un convertidor boost, que, por supuesto, contendrá un inductor. No ha dado ninguna justificación para evitar los inductores, por lo que esta es una respuesta viable. Hay ICs convertidor de impulso por ahí. A este nivel de potencia, necesitará uno que administre un conmutador externo.

Con una eficiencia del 80%, por ejemplo, el consumo de promedio de la fuente de 12 V será de 10.4 A. Miraría en arquitecturas multifase para dividir esa corriente. Con este poder, probablemente tendrá que diseñar partes significativas del impulsor usted mismo. Puede que no haya ningún tipo de chips adecuados para la venta. Probablemente buscaría en un microcontrolador con tres salidas PWM desfasadas 120 °.

A 100 W, tienes que despertarte y hacer un diseño real, no solo pegar partes de acuerdo a un circuito que encontraste en algún rincón cuestionable de internet. Ciertamente, este no es lugar para las convicciones religiosas tontas, ya que los inductores son de alguna manera malvados.

Aquí hay un convertidor de impulso rudimentario que funciona con aproximadamente un 80% de eficiencia:

No creo que puedas llegar con una bomba de carga RC.

Cualquier diferencia de voltaje se traduce en pérdidas. Es decir, usando su esquema publicado como referencia, el voltaje de C4 debe ser lo más cercano posible a la entrada de 12V. Entonces, el voltaje de C5 debe ser lo más cercano posible a la entrada de 12 V + C4. Lo que resulta en una salida de 12V x 2 = 24V.

El circuito dado tiene caídas de voltaje en D1 y D2, más Vbe de T1 y T2. Usted quiere reemplazarlos con interruptores de baja impedancia. T1 y T2 son seguidores emisores, que deben ser rediseñados o los niveles de la unidad expandidos más allá de los rieles de alimentación. D1 y D2 se pueden reemplazar con transistores activos (probablemente MOSFET). Por supuesto, se debe evitar la superposición de las dos fases.

C4 y C5 quieren ser grandes para ESR bajo y ondulación baja.

Creo que una gran debilidad de la fuente de alimentación del capacitor conmutado es cuando la regulación de voltaje es necesaria. Cuando se introduce la regulación de voltaje, las diferencias de voltaje se ponen a propósito entre el voltaje de entrada, el voltaje de los capacitores y el voltaje de salida, lo que conduce a mayores pérdidas de potencia.

Además, si traza la ruta de la corriente de entrada a salida, la corriente pasa a través de T1, T2, D1, D2, C4 dos veces y las fuentes de 12 V entran dos veces. Por lo tanto, las diversas impedancias de la serie se suman, lo que contribuye a la pérdida de energía y la fluctuación de voltaje debido al cambio de carga (cuando no se cuenta con regulación de voltaje activa).